PQA500圖像質(zhì)量分析儀特點(diǎn) 快速、準(zhǔn)確、可重復(fù)的客觀圖像質(zhì)量測(cè)量基于人類視覺模型的DMOS(差異平均主觀評(píng)分)測(cè)量能夠在各種HD視頻(1080i、720p)和SD視頻格式(525行或625行）下進(jìn)行的圖像質(zhì)量測(cè)量可用于不同分辨率(從HD到SD，或從HD/SD到CIF)下的圖像質(zhì)量比較用戶可配置的的觀看條件和顯示模式(用于基準(zhǔn)測(cè)試和比較測(cè)試)提示/失真(Attention/Artifact)加權(quán)測(cè)量時(shí)間域和空間域的自動(dòng)校準(zhǔn)簡(jiǎn)便的回歸測(cè)試和XML腳本的自動(dòng)測(cè)試提供多個(gè)測(cè)試結(jié)果觀看選項(xiàng)可選購(gòu)的SD/HDSDI接口預(yù)先安裝的樣本參考和測(cè)試序列應(yīng)用 CODEC設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證性能測(cè)試，傳輸設(shè)備和系統(tǒng)評(píng)測(cè)數(shù)字電視質(zhì)量驗(yàn)證視頻壓縮業(yè)務(wù)開發(fā)和生產(chǎn)數(shù)字消費(fèi)產(chǎn)品圖像質(zhì)量分析系統(tǒng)PQA500是最新一代的圖像質(zhì)量分析儀，它是泰克公司在榮獲艾美獎(jiǎng)的PQA200/300的基礎(chǔ)上研發(fā)的新產(chǎn)品。PQA500采用了基于人類視覺系統(tǒng)的概念，提供了一整套可重復(fù)的、并與主觀人眼視覺評(píng)估十分接近的客觀圖像質(zhì)量測(cè)量。PQA500的客觀圖像質(zhì)量測(cè)量為工程技術(shù)人員優(yōu)化視頻壓縮和圖像重現(xiàn)提供了寶貴的信息，使工程技術(shù)人員能夠?yàn)橛脩艉陀^看者提供高質(zhì)量的用載體和分配傳輸業(yè)務(wù)。壓縮視頻需要新的測(cè)試方法對(duì)電視系統(tǒng)而言，最真實(shí)的測(cè)量應(yīng)當(dāng)是觀察者的滿意程度。我們可以通過測(cè)量靜態(tài)測(cè)試信號(hào)的失真的方法以間接地表征模擬視頻和全帶寬數(shù)字視頻的圖像質(zhì)量特性。但是，表征壓縮電視系統(tǒng)的圖像特性則要困難得多。壓縮系統(tǒng)中的圖像質(zhì)量是隨著數(shù)據(jù)率、圖像的復(fù)雜度以及所采用的編碼算法等的變化而動(dòng)態(tài)地改變。鑒于靜態(tài)測(cè)試信號(hào)的性質(zhì)，它不能提供壓縮視頻系統(tǒng)中圖像質(zhì)量的真實(shí)特性。對(duì)于壓縮視頻系統(tǒng)圖像質(zhì)量的測(cè)試，雖然可以使用具有自然內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)的測(cè)試場(chǎng)景，通過人眼觀察場(chǎng)景以報(bào)告圖像質(zhì)量評(píng)估結(jié)果。然而，這種評(píng)估壓縮視頻系統(tǒng)的方法效率低，也非常不客觀。對(duì)于CODEC設(shè)計(jì)和運(yùn)行質(zhì)量的評(píng)估而言，憑借人眼觀察的主觀測(cè)試方法是不實(shí)用的。在這種情況下，能夠替代圖像質(zhì)量主觀評(píng)估的方法，就是PQA500提供的一種快速的、實(shí)用的、可重復(fù)的客觀測(cè)量。在傳統(tǒng)上，人眼觀察測(cè)試是按照TU-RRec.BT.500-11所描述的方法進(jìn)行的。在一密閉的受控環(huán)境中播放含有自然內(nèi)容和自然運(yùn)動(dòng)的測(cè)試場(chǎng)景，觀察者根據(jù)自已對(duì)圖像質(zhì)量的感受給出一差值平均主觀計(jì)分或DMOS。使用這種方法的擴(kuò)展測(cè)試，經(jīng)整理后可以產(chǎn)生一致的主觀評(píng)分。不過，這種評(píng)估壓縮視頻系統(tǒng)的方法效率低，進(jìn)行這樣的測(cè)試往往需要幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月的時(shí)間。進(jìn)行這樣的測(cè)試，費(fèi)用也可能是非常高昂的，而且所得到的結(jié)果是不可重復(fù)的。因此，利用人眼觀察的主觀的DMOS測(cè)試對(duì)于CODEC設(shè)計(jì)是不實(shí)用的，對(duì)于運(yùn)行中的質(zhì)量評(píng)估而言，效率也是很低的。而PQA500提供了一種快速的、實(shí)用的、可重復(fù)的客觀測(cè)量，用它來(lái)代替圖像質(zhì)量的主觀DMOS評(píng)估。UITopImageofPQA500系統(tǒng)評(píng)測(cè)PQA500可用于視頻系統(tǒng)中每一部件的安裝、驗(yàn)證和故障查找，因?yàn)橐曨l技術(shù)是不可知的：既然系統(tǒng)鏈路中視頻輸入和輸出之間的可見差異是可以量化的，那么就可以把它用于視頻質(zhì)量劣化的評(píng)定。不僅可以評(píng)測(cè)系統(tǒng)中的CODEC技術(shù)，而且可以評(píng)測(cè)具有潛在可見差異的任何過程。例如，可以用來(lái)評(píng)定數(shù)字傳輸錯(cuò)誤、格式轉(zhuǎn)換(機(jī)頂盒中的1080i至480p的轉(zhuǎn)換)、3-2下拉變換、模擬傳輸劣化、數(shù)字錯(cuò)誤、慢顯示響應(yīng)時(shí)間(slowdisplayresponsetimes)、幀頻降低(用于移動(dòng)傳輸和視頻電話、電視會(huì)議)等，總之，可以評(píng)定所有的圖像轉(zhuǎn)換過程，無(wú)論是對(duì)它們分別進(jìn)行評(píng)定還是任意的組合評(píng)定。PQA500是如何工作的PQA500采用兩個(gè)視頻文件作為它的輸入：一個(gè)文件是原始的參考視頻序列，另一個(gè)文件是該參考視頻序列經(jīng)過壓縮、損傷后或經(jīng)處理過的序列版本。首先，PQA500對(duì)這兩個(gè)視頻序列在空間域和時(shí)間域中進(jìn)行校準(zhǔn)，在這一過程中無(wú)需使用嵌入在視頻序列中的校正條紋(stripe)。而后儀器對(duì)基于人類視覺系統(tǒng)和提示模型(attentionmodels)的測(cè)試視頻的質(zhì)量進(jìn)行分析，輸出與主觀評(píng)測(cè)高度相關(guān)的質(zhì)量測(cè)量結(jié)果。這個(gè)測(cè)量結(jié)果包括總的圖像質(zhì)量累計(jì)度量值、逐幀的測(cè)量度量值以及每幀的損傷映射圖示。PQA500也可以提供傳統(tǒng)的圖像質(zhì)量測(cè)量結(jié)果，例如PSNR(峰值信雜比)，以此作為測(cè)量典型視頻損傷和失真檢測(cè)的基準(zhǔn)損傷診斷工具。每一參考視頻序列和測(cè)試片斷可以有不同的分辨率和不同的幀頻，PQA500可以提供HD與SD之間、SD與CIF之間或其它組合之間的圖像質(zhì)量測(cè)量結(jié)果。有了這一功能，就可以為諸如格式轉(zhuǎn)換之類的各種視頻再應(yīng)用(repurposingapplications)的評(píng)測(cè)提供支持。例如，DVD創(chuàng)作、IP廣播和半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)等。PQA500也能為時(shí)間長(zhǎng)度不受限制的視頻序列片斷測(cè)試提供支持，此外還可以通過各種轉(zhuǎn)換處理的方式，對(duì)長(zhǎng)度完整的整部電影的圖像質(zhì)量作出定量分析。預(yù)測(cè)人類視覺感受PQA500測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)是基于人類視覺系統(tǒng)模型，并且增加了新的算法規(guī)則，從而對(duì)PQA200/300的使用模型作了進(jìn)一步的改進(jìn)。利用這種新的擴(kuò)展技術(shù)，就能夠在預(yù)測(cè)各種視頻格式(HD、SD、CIF等)的主觀視頻質(zhì)量等級(jí)時(shí)進(jìn)行傳統(tǒng)的PQR測(cè)量。在測(cè)量時(shí)計(jì)入了用于觀看視頻的不同顯示類型(例如隔行掃描或逐行掃描，CRT顯示器或LCD顯示器)以及不同的觀看條件(例如房間的亮度和觀看距離)。為了預(yù)測(cè)在以下各種變化參數(shù)的亮度刺激下的宏觀行為響應(yīng)，已開發(fā)了人類視覺系統(tǒng)模型:包括超閾值的(supra-threshold)的對(duì)比平均亮度空間頻率時(shí)域頻率角度范圍時(shí)域范圍環(huán)繞偏心率(Eccentricity)方向自適應(yīng)效應(yīng)(Adaptationeffects)利用視覺科學(xué)文獻(xiàn)中的參考刺激響應(yīng)數(shù)據(jù)，在上述參數(shù)的適當(dāng)組合范圍內(nèi)已對(duì)PQA500采用的人類視覺模型進(jìn)行了校正。經(jīng)過這樣的校正后，該模型就能提供高度準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。在下面幾個(gè)圖形中，提供了與人類視覺特性相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)示例，它們是用來(lái)校正PQA500人類視覺系統(tǒng)模型的。其中圖(A)給出了調(diào)制靈敏度與時(shí)域頻率的關(guān)系曲線，圖(B)是調(diào)制靈敏度與空間域頻率的關(guān)系曲線。有1400多個(gè)校正點(diǎn)支持高度準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。圖：調(diào)制靈敏度與時(shí)域頻率的關(guān)系曲線(A)圖：調(diào)制靈敏度與空間域頻率的關(guān)系曲線(B)下圖(C)為一含有運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的參考序列的單幀畫面，圖(D)是PQA500從這個(gè)參考序列的原始幀中計(jì)算得出的感知對(duì)比圖。由感知對(duì)比圖可以看出，觀察者是如何感知這個(gè)參考序列的。感知對(duì)比圖背景的模糊是因?yàn)閿z像機(jī)搖鏡頭時(shí)的時(shí)域掩蔽所引起，而跑步者周圍的黑色則顯示出他與背景之間的強(qiáng)對(duì)比度所產(chǎn)生的掩蔽效應(yīng)。PQA500創(chuàng)建參考序列和測(cè)試序列的感知圖，而后由這兩個(gè)感知圖生成DMOS圖。參考圖像(C)感知模型(D)用PSNR比較預(yù)測(cè)DMOS在以下的例子中，參考(E)是來(lái)自Vclips庫(kù)文件中的一個(gè)場(chǎng)景，(F)則是通過壓縮系統(tǒng)后的測(cè)試圖像，其圖像質(zhì)量有所降低。與參考圖像(E)相比較，測(cè)試圖像(F)中跑步者周圍的背景有些模糊。用PQA500對(duì)參考與測(cè)試視頻片斷之間的差異進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果為PSNR。在PSNR圖(G)中，白色加亮區(qū)域給出原始圖像與劣化圖像之間的最大差異。PQA500進(jìn)行的另一種測(cè)量是使用預(yù)測(cè)DMOS算法，它生成的DMOS感知差分圖由(H)表示。利用PQA500的人類視覺模型，您可以觀察到圖像的劣化區(qū)。在這種情況下，圖像中的跑步者的劣化程序不如PSNR指示的那樣明顯。參考圖像(E)測(cè)試圖像(F)PSNR圖(G)DMOS感知差分圖(H)提示模式(AttentionModel)在PQA500中，融合了一種新的提示模式，為預(yù)測(cè)人眼關(guān)注點(diǎn)(focusofattention)提供支持。該模式包:目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)人的膚色檢測(cè)識(shí)別位置對(duì)比度形狀尺寸的考慮明顯失真的影響其它錯(cuò)誤(編碼參數(shù)/內(nèi)容的輔助優(yōu)化)用戶可以定制這些提示參數(shù)，以強(qiáng)化或忽略某項(xiàng)功能。每項(xiàng)測(cè)量均可使用提示模式，可由用戶配置。在評(píng)估一些特定應(yīng)用時(shí)，提示模式是特別有用的。例如，如果被評(píng)測(cè)內(nèi)容是運(yùn)動(dòng)節(jié)目，要求觀察者高度關(guān)注該場(chǎng)景的一些局部區(qū)域。人眼敏感的區(qū)域即為提示模式圖示中的加亮區(qū)域。提示模式圖的例子：跑步者被加亮失真檢測(cè)在失真檢測(cè)(ArtifactDetection)報(bào)告中給出圖像邊緣處多種不同的變化:邊緣損失或邊緣模糊邊緣增加或振鈴/雜波相對(duì)垂直或水平方向的旋轉(zhuǎn)或邊緣塊效應(yīng)圖像塊中的邊緣損失或DC塊效應(yīng)失真檢測(cè)能以任意組合方式如同主觀和客觀測(cè)量的加權(quán)參數(shù)那樣工作。利用這些不同的測(cè)量組合，有助于進(jìn)行深入的研究以改善系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。例如，它有助于回答這樣的問題： 較多地使用去塊效應(yīng)濾波(de-blockingfiltering)能夠改善DMOS嗎? 或者， 應(yīng)當(dāng)較少地使用前置濾波處理(pre-filtering)嗎? 如果邊緣塊加權(quán)的DMOS大于模糊加權(quán)的DMOS，那么邊緣塊則是主要的失真，這時(shí)也許應(yīng)當(dāng)考慮較多地使用去塊效應(yīng)濾波。在某些應(yīng)用中，當(dāng)邊緣增多時(shí)，例如出現(xiàn)振鈴和雜波，它們比其它失真更令人討厭。針對(duì)這樣的應(yīng)用，用戶可以定制加權(quán)并進(jìn)行配置，以反映觀察者的感受，從而改善DMOS的預(yù)測(cè)。同樣地，也可以使用這些失真加權(quán)測(cè)量PSNR，以確定每一失真對(duì)PSNR測(cè)量有多大的影響。上述的提示模式和失真檢測(cè)均可以與知測(cè)量或主觀測(cè)量結(jié)合使用。舉例來(lái)說(shuō)，這樣我們就可以在最有可能出現(xiàn)特別明顯失真的地方去測(cè)量其失真程度到底如何。失真檢測(cè)菜單全面的圖像質(zhì)量分析PQA500提供了測(cè)試序列和參考序列的質(zhì)量之間的全參考(full-reference，F(xiàn)R)測(cè)量比較和亮度信號(hào)的無(wú)參考(no-reference，NR)測(cè)量。由無(wú)參考測(cè)量中的差值，則可以手動(dòng)進(jìn)行縮減參考(Reducedreference，RR)測(cè)量。這組測(cè)量包括:CriticalViewing(臨界觀察，基于人類視覺系統(tǒng)模型，全參考)圖像質(zhì)量CasualViewing(隨機(jī)觀察，提示加權(quán)，全參考或無(wú)參考)圖像質(zhì)量峰值信雜比(PSNR，全參考)FocusofAttention(關(guān)注點(diǎn)，可運(yùn)用全參考和無(wú)參考測(cè)量)失真檢測(cè)(全參考，但不包括DC塊效應(yīng))DC塊效應(yīng)(全參考和無(wú)參考)除了按照默認(rèn)的ITUBT-500條件進(jìn)行測(cè)之外，用戶還可以通過預(yù)置和用戶定義的組合方式，例如顯示類型、觀看條件、人類視覺響應(yīng)(統(tǒng)計(jì)上的)、關(guān)注點(diǎn)(focusofattention)和失真檢測(cè)等，使PQA500能夠支持上述測(cè)量。利用用戶可配置的條件特性，有助于優(yōu)化CODEC參數(shù)，使之適合于特定的應(yīng)用，通過在幾種不同的測(cè)量條件下的測(cè)量結(jié)果，以進(jìn)一步研究什么樣的條件會(huì)影響圖像質(zhì)量測(cè)量結(jié)果。也可以修改預(yù)配置的測(cè)量組來(lái)設(shè)置用戶定義的測(cè)量條件，然后在配置測(cè)量對(duì)話菜單中作為一種附加的測(cè)量組保存并調(diào)用。